半导体器件制造技术

一种半导体器件，包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的半导体本体。半导体本体包括负载电流部件和传感器部件，负载电流部件包括负载电流晶体管区域，并且传感器部件包括传感器晶体管区域。传感器晶体管区域包括第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分，第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分与在第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分之间的第二晶体管区域部分不同点在于在第二晶体管区域部分中不存在传感器晶体管区域元件。该不存在的传感器晶体管区域元件将第二晶体管区域部分与第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分的并联连接电断开。

semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体器件本申请是于国际申请日2015年05月13日提交的、申请号为201510243838.8、专利技术名称为“半导体器件”的分案申请。
本公开涉及半导体应用领域，更具体地涉及半导体器件。
技术介绍
半导体应用中的关键部件是固态开关。作为示例，开关将汽车应用或者工业应用的负载接通和关断。固态开关通常包括例如场效应晶体管(FET)，像金属氧化物半导体FET(MOSFET)或者绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。为了实现自保护MOS功率开关，尤其常规的是集成电流传感器。电流传感器可以被实现为小的传感器晶体管，其提供与流过负载晶体管的负载电流成比例的电流。传感器晶体管显著更小，例如，比负载晶体管小1000-10000的因子，并且流过传感器晶体管的传感器电流理想地比流过负载晶体管的负载电流小两个晶体管(即，负载晶体管和传感器晶体管)的有源区域的几何比例。在操作状态中，由于负载电流部件和传感器部件的不同的冷却性能，负载电流和传感器电流可以导致器件内的局部温度的不同的增加。传感器部件内的温度的过度增加可以导致传感器部件的退化。因此，期望改善集成在负载电流部件中的传感器部件的操作特性。
技术实现思路
根据半导体器件的一个实施例，一种半导体器件包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的半导体本体。半导体本体包括负载电流部件和传感器部件，负载电流部件包括负载电流晶体管区域，并且传感器部件包括传感器晶体管区域。传感器晶体管区域包括第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分，第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分与在第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分之间的第二晶体管区域部分不同，不同点在于在第二晶体管区域部分中不存在传感器晶体管区域元件。不存在的传感器晶体管区域元件将第二晶体管区域部分从第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分的并联连接电断开。根据半导体器件的另一实施例，半导体器件包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的半导体本体。半导体本体包括负载电流部件和传感器部件，负载电流部件包括负载电流晶体管区域，并且传感器部件包括传感器晶体管区域。负载电流晶体管区域和传感器晶体管区域共享相同的晶体管单元构造。负载电流晶体管区域包括第一晶体管区域部分和第二晶体管区域部分，并且传感器晶体管区域包括第三晶体管区域部分。第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分与在第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分之间的第二晶体管区域部分的不同点在于，在第二晶体管区域部分中不存在负载电流晶体管区域元件。不存在的负载电流晶体管区域元件将第二晶体管区域部分从第一晶体管区域部分和第二晶体管区域部分的并联连接电断开。在阅读以下详细描述并且查看附图之后，本领域技术人员将认识到附加的特征和优势。附图说明附图被包括以提供对本专利技术的进一步的理解，并且被并入和构成说明书的一部分。附图图示了本专利技术的实施例，并且与描述一起用于解释本专利技术的原理。本专利技术的其他实施例和很多预期的优势将被容易地领会，因为通过参考以下详细描述，它们变得更好理解。附图的元件不一定相对于彼此成比例。同样的附图标记表示对应的相似部分。图1是包括对根据一个实施例的半导体器件的一部分的示意图示的示意性平面图。图2是包括对根据另一实施例的半导体器件的一部分的示意图示的示意性平面图。图3是根据图1的实施例的半导体器件的一部分的示意性平面图。图4A是根据一个实施例的沿着图3、图6的截平面A-A’截取的半导体器件的一部分的示意性截面图。图4B是根据一个实施例的沿着图3、图6的截平面B-B’截取的半导体器件的一部分的示意性截面图。图5A至图5C是根据不同的实施例的沿着图3的截平面C-C’截取的半导体器件的一部分的示意性截面图。图6是根据图2的实施例的半导体器件的一部分的示意性平面图。图7A至图7C是根据不同的实施例的沿着图6的截平面D-D’截取的半导体器件的一部分的示意性截面图。具体实施方式在以下详细描述中，参考附图，附图形成其一部分，并且在附图中，通过图示的方式示出了可以实践本专利技术的特定实施例。应当理解，其他实施例可以被利用，并且可以在不脱离本专利技术的范围的情况下进行结构和逻辑的变化。例如，针对一个实施例图示或者描述的特征可以被使用在其他实施例上或者与其他实施例相结合以获得进一步的实施例。本专利技术旨在包括这样的修改和变化。示例使用特定语言被描述，该语言不应当被解释为限制所附权利要求的范围。附图不一定成比例并且仅用于说明的目的。为了清楚起见，如果未另外说明，则对应的元件在不同附图中由相同的附图标记标示。术语“具有”、“含有”、“包含”、“包括”等是开放式的，并且该术语指示所陈述的结构、元件或者特征的存在，但不排除附加的元件或者特征。术语“依次”、“连续地”等指示元件的松散的排序，并不排除附加的元件被放置在有序元件之间。冠词“一”、“一个”和“该”旨在包括单数和复数，除非上下文另外清楚地指出。在本说明书中，n型或者n掺杂可以指代第一导电类型，而p型或者p掺杂被称为第二导电类型。半导体器件可以被形成有相反的掺杂关系，使得第一导电类型可以是p掺杂并且第二导电类型可以是n掺杂。此外，一些符号通过靠近掺杂类型指示“-”或者“+”来说明相对掺杂浓度。例如，“n-”意指比“n”掺杂区域的掺杂浓度更小的掺杂浓度，而“n+”掺杂区域具有比“n”掺杂区域更大的掺杂浓度。然而，指示相对掺杂浓度并不意指相同的相对掺杂浓度的掺杂区域具有相同的绝对掺杂浓度，除非另外声明。例如，两个不同的n+区域可以具有不同的绝对掺杂浓度。这同样适用于例如n+和p+区域。假设第二导电类型是互补型的，则第一导电类型可以是n型或者p型的。术语“电连接”描述电连接元件之间的永久低欧姆连接，例如，所考虑的元件之间的直接接触，或者经由金属和/或高掺杂半导体的低欧姆连接。应当理解，本文所描述的各个实施例的特征可以与彼此结合，除非另外明确说明。图1是包括对根据一个实施例的半导体器件100的一部分的示意图示的示意性平面图。半导体器件100包括具有第一表面201和与第一表面201相对的第二表面202(例如，如图4A所示)的半导体本体200。半导体本体200包括负载电流部件300和传感器部件400，负载电流部件300包括负载电流晶体管区域310，并且传感器部件400包括传感器晶体管区域410。传感器晶体管区域410包括第一晶体管区域部分450、第二晶体管区域部分460和第三晶体管区域部分470。第一晶体管区域部分450和第三晶体管区域部分470与在第一晶体管区域部分450和第三晶体管区域部分470之间的第二晶体管区域部分460的不同点在于，在第二晶体管区域部分460中不存在传感器晶体管区域元件480。不存在的传感器晶体管区域元件480将第二晶体管区域部分460从第一晶体管区域部分450和第三晶体管区域部分470的并联连接电断开。传感器晶体管区域元件480可以是传感器晶体管区域410的源极区域。在另一实施例中，传感器晶体管区域元件480可以是在传感器晶体管区域410的源极区域上的电接触结构。如从示意电路图可以看出的，导致第二晶体管区域部分400从第一晶体管区域部分450和第三晶体管区域部分470的并联连接断开的、围绕示意晶体管符号的虚线内的任何晶体管元件可以用作传感器晶体管区域元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的半导体本体，所述半导体本体包括：负载电流部件，包括负载电流晶体管区域；以及传感器部件，包括传感器晶体管区域，其中所述负载电流晶体管区域和所述传感器晶体管区域共享相同的晶体管单元构造，其中所述负载电流晶体管区域包括第一晶体管区域部分和第二晶体管区域部分，并且所述传感器晶体管区域包括第三晶体管区域部分，其中所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分与所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分之间的所述第二晶体管区域部分的不同之处在于，所述负载电流晶体管区域元件的源极区域在所述第二晶体区域部分中是不存在的。

【技术特征摘要】
2014.05.14 DE 102014106825.41.一种半导体器件，包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的半导体本体，所述半导体本体包括：负载电流部件，包括负载电流晶体管区域；以及传感器部件，包括传感器晶体管区域，其中所述负载电流晶体管区域和所述传感器晶体管区域共享相同的晶体管单元构造，其中所述负载电流晶体管区域包括第一晶体管区域部分和第二晶体管区域部分，并且所述传感器晶体管区域包括第三晶体管区域部分，其中所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分与所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分之间的所述第二晶体管区域部分的不同之处在于，所述负载电流晶体管区域元件的源极区域在所述第二晶体区域部分中是不存在的。2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：第一隔离层，在所述半导体本体的所述第一表面上，第一布线层，在所述第一隔离层上，所述第一布线层包括负载电流接触结构和传感器接触结构，所述负载电流接触结构被电耦合到所述负载电流晶体管区域，并且所述传感器接触结构被电耦合到所述传感器晶体管区域；第二隔离层，在所述第一布线层上；以及第二布线层，在所述第二隔离层上，与所述负载电流晶体管区域和所述传感器晶体管区域重叠，所述第二布线层被电耦合到所述负载电流接触结构、并且与所述传感器接触结构隔离。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述负载电流接触结构和所述传感器电流接触结构包括平行延伸的导电线。4.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：其中所述传感器晶体管区域的源极区域和所述负载电流晶体管区域的源极区域在所述第一表面处，并且公共漏极区域在所述半导体本体的所述第二表面处。5.根据权利要求1-4中任一项所述的半导体器件，其中所述负载电流部件包括第一沟槽，并且所述传感器部件包括第二沟槽，所述第一沟槽和所述第二沟槽均包括栅极电极，所述栅极电极与彼此电耦合。6.一种半导体器件，包括具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面的半导体本体，所述半导体本体包括：负载电流部件，包括负载电流晶体管区域；以及传感器部件，包括传感器晶体管区域，其中所述传感器部件可操作用于供应与流过所述负载电流部件的负载电流成比例的电流；其中所述传感器晶体管区域包括第一晶体管区域部分和第三晶体管区域部分，所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分与在所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分之间的第二晶体管区域部分的不同点在于，在所述第二晶体管区域部分中不存在传感器晶体管区域元件，所述不存在的传感器晶体管区域元件将所述第二晶体管区域部分从所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分的并联连接电断开。7.如权利要求6所述的半导体器件，其中所述传感器晶体管区域元件是所述传感器晶体管区域的源极区域。8.如权利要求6所述的半导体器件，其中所述传感器晶体管区域元件是所述传感器晶体管区域的源极区域上的电接触结构。9.如权利要求6-8中任一项所述的半导体器件，其中所述第一至第三晶体管区域部分沿着第一横向方向被布置，所述第一晶体管区域部分和所述第三晶体管区域部分的源极区域通过沿着所述第一横向方向延伸的导电线进行电耦合。10.如权利要求6所述的半导体器件，进一步包括：第一隔离层，在所述半导体本体的所述第一表面上，第一布线层，在所述第一隔离层上，所述第一布线层包括负载电流接触结构和传感器接触结构，所述负载电流接触结构被电耦合到所述负载电流晶体管区域，并且所述传感器接触结构被电耦合到所述传感器晶体管区域；第二隔离层，在所述第一布线层上；以及第二布线层，在所述第二隔离层上，与所述负载电流晶体管区域和所述传感器晶体管区域重叠，所述第二布线层被电耦合到所述负载电流接触结构、并且与所述传感器接触结构隔离。11.如权利要求10所述的半导体器件，其中所述负载电流接触结构和所述传...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·德克尔，R·伊玲，M·内尔希贝尔，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE